計算機仿真和有限元分析是理論研究的熱點,。如何針對生產(chǎn)實際問題,,進行計算機仿真,,能夠解決具體問題,應該成為研究的目標和檢驗成果的依據(jù),。我們根據(jù)實際問題,,作了內(nèi)半徑為零的雙倍折邊、寬幅板袋形波缺陷分析,、預沖孔孔形畸變的仿真研究,,并進行了相關(guān)的實驗驗證。
1. 內(nèi)半徑為零的雙倍折邊仿真
構(gòu)件中,,雙倍折邊是常見的形式,。雙倍折邊的設(shè)計中,解決板寬的計算和確定合理的成型工藝步驟是關(guān)鍵問題,。采用MSC Marc做有限元仿真得到的結(jié)論如下:
(1),、通過對變形區(qū)的等效應變分析,驗證了在變形過程中,,隨著板料的進一步彎曲,,其中性層偏離中心層,向彎曲內(nèi)部移動,。仿真給出了具體的偏移過程和數(shù)值,。
(2)、通過對變形前后單元的比較,,發(fā)現(xiàn)彎曲中,,外周單元出現(xiàn)收縮,內(nèi)周單元出現(xiàn)伸長,,彎曲中部的板厚增加,,材料發(fā)生了流動。
(3),、通過對應力應變的分析,,發(fā)現(xiàn)彎曲截面的變形與平面應變的特點比較接近,從而確定可以將板料彎曲簡化為平面應變問題,。
(4),、通過對彎曲應力集中的分析,確定彎曲外周有較大的拉應力集中,,彎曲內(nèi)部有較大的壓應力集中,,在彎曲區(qū)域與非彎曲區(qū)域(或較小彎曲區(qū)域)的過渡區(qū)有較大的剪應力集中。
2. 寬幅板成形中的缺陷分析
產(chǎn)生袋形波是寬幅板成形中常見的問題,。在車廂板,、壓型板、寬幅卷簾門等型材冷彎過程中經(jīng)常會出現(xiàn)袋形波缺陷。
實驗中按照不同的板厚及輥型配置進行了18種組合的實驗,,并針對比較明顯的袋形波,、邊部波浪、縱向彎曲三種缺陷從產(chǎn)生機理,、實驗結(jié)果等方面進行了分析研究,,并對缺陷的******提出了相應的措施。主要結(jié)論如下:
(1),、袋形波的產(chǎn)生主要是由于板在彎曲過程中出現(xiàn)了脫線現(xiàn)象,,在彎曲的部位產(chǎn)生了橫向拉應力和橫向應變。根據(jù)板料變形的泊松關(guān)系,,沿縱向會出現(xiàn)收縮變形,,而縱向收縮的部分對中部的未收縮的部分施加了壓力,板料中間部分失穩(wěn)出現(xiàn)了袋形波,。袋形波主要是彈性變形,。
(2)、出現(xiàn)袋形波可適當添加部分道次,。斷面邊緣寬度的大小對袋形波有一定影響,,薄板比厚板更容易出現(xiàn)袋形波??梢酝ㄟ^給板料施加拉力來減緩袋形波,。
(3)、邊浪的產(chǎn)生是兩種效果的綜合,,##種與袋形波的產(chǎn)生相同,,第二種是斷面邊緣部分的材料先是在外力作用下被拉伸剪切變長,后又再次被壓縮剪切產(chǎn)生塑性變形造成邊浪,。這兩種效果互相疊加,,造成邊浪。各道次均有可能發(fā)生邊部波浪,,前面的道次對邊部波浪的出現(xiàn)影響比較大,。薄板比厚板更加容易出現(xiàn)邊浪,寬邊比窄邊更加容易出現(xiàn)邊浪,。